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初中物理人教版(2024)九年级全册第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用课后测评
展开这是一份初中物理人教版(2024)九年级全册第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用课后测评,共24页。试卷主要包含了掌握电阻的串联和并联的规律,学会解答电学计算题的一般方法, 串联电路中的分压作用,3A,电流表A2的示数为0等内容,欢迎下载使用。
专题17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
学新课标对课节知识点要求
【课程标准】学会解答电学计算问题的一般方法。
【学习目标】
1.掌握电阻的串联和并联的规律。
2.运用欧姆定律解决简单的串并联电路的计算问题。
3.学会解答电学计算题的一般方法。
【本节重点】运用欧姆定律解决简单的串并联电路的计算问题
【本节难点】根据电路元件的变化,分析电路的串并联情况,运用欧姆定律解决简单的串并联电路的计算问题
学课节知识点
知识点1. 串联电路中电阻关系
1. 串联电路的总电阻等于各个分电阻之和;
2. 表达式:R=R1+R2
3. 说明:串联电阻相当于增加了导体的长度,所以串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大。
4. 串联电路中的分压作用:串联电路中各电阻分得的电压与电阻的阻值成正比,电阻越大,分得的电压越大。即:电流一定时,电压与电阻成正比。
知识点2. 并联电路中电阻关系
1. 并联电路的总电阻的倒数等于各个分电阻的倒数之和。
2. 表达式:1/R=1/ R1+1/R2
3. 说明:并联电阻相当于增加了导体的横截面积,所以并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小。
4. 并联电路的分流作用:并联电阻中各支路的电流与他们的电阻成反比,电阻越小的支路,电流越大。
知识点3. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.解决动态问题;
2.解决最值问题;
3.求解电学量;
4.解决与电学有关的实际问题。
讲课节知识点的例题解析
考点1. 串联电路中电阻关系
【例题1】 (2022黑龙江龙东)如图所示,电源电压保持不变,、为定值电阻。若开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为5∶2,则、电阻之比为________;若开关闭合、断开,两表均为电流表,甲、乙两表的示数之比为_________。
考点2. 并联电路中电阻关系
【例题2】 (2022四川自贡)如图甲所示电路中,电源电压、灯泡、的电阻均保持不变,且灯泡的电阻为5Ω。只闭合开关时,电流表指针如图乙所示。随后断开开关,调整电流表接线柱后,同时闭合开关和时,电流表指针也如图乙所示。同时闭合开关和时,通过灯泡的电流为____A,电压表示数为_____V。
考点3. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
【例题3】 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,的阻值为,闭合开关S,电压表的示数如图乙所示。
(1)求通过电阻的电流;
(2)求电阻的阻值。
【例题4】 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.2A。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电源电压U;
(3)电阻R2的阻值。
【例题5】 (2022内蒙古包头)如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B. 滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C. 滑片由b端向a端移动,电流表A2示数变大
D. 滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2∶1
强化知识点的达标问题精练
1. (2022新疆)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变R0为定值电阻,R1为热敏电阻。在0℃~80℃的范围内,电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系如图乙所示。已知当温度t由10℃升高到30℃的过程中,热敏电阻R1的阻值变化了20Ω,则温度t由30℃升高到50℃的过程中,热敏电阻R1的阻值变化情况是( )
A. 阻值减小且阻值变化量小于20ΩB. 阻值减小且阻值变化量大于20Ω
C.阻值增大且阻值变化量小于20ΩD. 阻值增大且阻值变化量大于20Ω
2.如图电路,电源电压恒定,R1=12ΩR2=6ΩR3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3 AB.0.6 AC.0.9 AD.1.2 A
3. (2022四川广元)如图所示电路中,a、b、c分别是三只电表(电压表或电流表),R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压恒为6V,闭合开关S。当电表a、b为电流表,c为电压表时,电表a的示数为______A;当电表a、b为电压表,c为电流表,电表b的示数为_______V。
4. (2022广西桂林)在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电源电压恒定为,为滑动变阻器,、为定值电阻,且,。闭合开关前,应将的滑片移动至最_____(选填“左”或“右”)端;闭合开关,将滑片移至某点固定不动,当开关由点切换到点时,电压表示数变化了,电流表示数变化了,则_____。
5.如图所示电路中,电源电压恒为3V,电阻R1为15Ω,同时闭合开关S1、S2,电流表示数0.3A,求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)R1、R2并联后的总电阻为多大?
6.如图所示,甲图中小灯泡上标有“2.5V,0.75W”的字样,电压表如图乙所示.闭合开关,推动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电压表的示数如图丙所示.
求:(1)电源电压;
(2)电流表的示数;
(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值.
7.如图所示,电源电压为6V,定值电阻R2=10Ω,若电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器上标有“20Ω 0.4A”字样(滑动变阻器的最大电阻为20Ω,允许通过的最大电流为0.4A),当只闭合S与S1,滑片移到b端时,电流表示数为0.15A。求:
(1)R1的阻值;
(2)当只闭合S与S1时,移动滑片电流表示数为0.2A,滑动变阻器连入电路的阻值;
(3)当只闭合S与S2时,在保证电路安全的前提下,求滑动变阻器的取值范围。
8.如图所示,L是标有“2V 1W”字样的灯泡,不考虑灯泡电阻受温度的影响,电流表A1、电流表A的量程均为00.6A,电源电压保持不变.将滑动变阻器的滑片P滑至b端,当断开S1、闭合S2,电压表的示数为6.0V,电流表A的示数为0.30A;当闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.10A;
(1)求滑动变阻器的最大阻值;
(2)求R1的阻值;
(3)断开S1、S2,为了保证电路的安全,求滑动变阻器的阻值调节范围。
9. (2021安徽)如图所示的电路中,电源电压U不变,r、R1和R2均为定值电阻,其中r=1Ω,R1=14Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7V。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)电阻R2的阻值。
10.在我们的日常生活中,有一种测量物体质量的电子秤,其测量部分的原理如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力的大小而发生变化的可变电阻),定值电阻R0(保护电阻),显示体重大小的仪表A(实质上是电流表)组成,且已知压力传感器R的电阻值与所受压力的关系如下表所示,当踏板收到的压力为1000N时,电流表示数为0.03A;设踏板和压杆的质量忽略不计,电源电压恒为6V,取g=10N/kg;求:
(1)R0的阻值为多少?
(2)如果某物体放在该秤踏板上,电流表的示数为0.04A,这个物体的质量为多少kg?
(3)在该电子秤的量程范围内,电流表的示数范围是多少?
2023-2024学年度物理九年级全一册同步(拓展)学讲练测大讲义(人教版通用)
第十七章 欧姆定律
专题17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
学新课标对课节知识点要求
【课程标准】学会解答电学计算问题的一般方法。
【学习目标】
1.掌握电阻的串联和并联的规律。
2.运用欧姆定律解决简单的串并联电路的计算问题。
3.学会解答电学计算题的一般方法。
【本节重点】运用欧姆定律解决简单的串并联电路的计算问题
【本节难点】根据电路元件的变化,分析电路的串并联情况,运用欧姆定律解决简单的串并联电路的计算问题
学课节知识点
知识点1. 串联电路中电阻关系
1. 串联电路的总电阻等于各个分电阻之和;
2. 表达式:R=R1+R2
3. 说明:串联电阻相当于增加了导体的长度,所以串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大。
4. 串联电路中的分压作用:串联电路中各电阻分得的电压与电阻的阻值成正比,电阻越大,分得的电压越大。即:电流一定时,电压与电阻成正比。
知识点2. 并联电路中电阻关系
1. 并联电路的总电阻的倒数等于各个分电阻的倒数之和。
2. 表达式:1/R=1/ R1+1/R2
3. 说明:并联电阻相当于增加了导体的横截面积,所以并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小。
4. 并联电路的分流作用:并联电阻中各支路的电流与他们的电阻成反比,电阻越小的支路,电流越大。
知识点3. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.解决动态问题;
2.解决最值问题;
3.求解电学量;
4.解决与电学有关的实际问题。
讲课节知识点的例题解析
考点1. 串联电路中电阻关系
【例题1】 (2022黑龙江龙东)如图所示,电源电压保持不变,、为定值电阻。若开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为5∶2,则、电阻之比为________;若开关闭合、断开,两表均为电流表,甲、乙两表的示数之比为_________。
【答案】 3∶2 3∶5
【解析】 开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,此时电阻R1和R2串联,电压表甲测的是电源电压,电压表乙测的是的电压,示数之比为5∶2,则R1和R2的电压之比为3∶2,由于串联电路电流处处相等,由公式可知,R1和R2的电阻之比为3∶2。
若开关闭合、断开,两表均为电流表,此时电阻R1和R2并联,则R1和R2的电压之比为1∶1,由于R1和R2的电阻之比为3∶2,当电压相同时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,所以,通过R1和R2的电流之比为3∶2,由于电流表乙测的是干路电流,电流表甲测的是R1的电流,所以甲、乙两表的示数之比为3∶5。
考点2. 并联电路中电阻关系
【例题2】 (2022四川自贡)如图甲所示电路中,电源电压、灯泡、的电阻均保持不变,且灯泡的电阻为5Ω。只闭合开关时,电流表指针如图乙所示。随后断开开关,调整电流表接线柱后,同时闭合开关和时,电流表指针也如图乙所示。同时闭合开关和时,通过灯泡的电流为____A,电压表示数为_____V。
【答案】 0.2 4
【解析】由图甲可知,当只闭合开关时,灯泡接入电路,电流表测通过灯泡的电流;当同时闭合开关和时,灯泡、接入电路且两者并联,根据并联电路电流的特点,所以电流表测通过灯泡、的电流之和,又因为、的大小都如图乙所示,可能为0.2A或1A,又因为,所以,。
当同时闭合开关和时,灯泡、接入电路且两者并联且电压表测的是灯泡两端电压,根据并联电路中电流的规律,可求出通过灯泡的电流为
因为灯泡的电阻为5Ω,所以根据欧姆定律可求出灯泡两端电压
故电压表的示数为4V。
考点3. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
【例题3】 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,的阻值为,闭合开关S,电压表的示数如图乙所示。
(1)求通过电阻的电流;
(2)求电阻的阻值。
【答案】(1);(2)
【解析】(1)两电阻串联,电压表测的电压,图乙中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2V,由欧姆定律,通过电阻的电流
(2)因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以两端电压
由可得,电阻的阻值
【例题4】 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.2A。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电源电压U;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)0.1A;(2)2V;(3)10Ω
【解析】(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R1的电流
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,由可得电源电压
(3)由可得电阻R2的阻值
【例题5】 (2022内蒙古包头)如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B. 滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C. 滑片由b端向a端移动,电流表A2示数变大
D. 滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2∶1
【答案】D
【解析】A.若将滑片移动到a端,滑动变阻器R没有接入电路,电路被短路,故电路不能正常工作,故A错误;
B.滑片在b端时,R0与R并联,电流表A1测量电路中总电流,此时R的最大阻值为10Ω,则电流表A1示数为
故电流表A1示数为0.9A,故B错误;
C.滑片由b端向a端移动,R0与R并联,电流表A2测量通过R0的电流,滑动变阻器R的阻值减小,但是并联电路中各支路互不影响,则电流表A2示数不变,故C错误;
D.滑片移动到中点时,R0与并联,电流表A2测量通过R0的电流为
电流表A1测量电路中总电流为
则两表示数比为
故此时电流表A1与A2示数比为2∶1,故D正确。故选D。
强化知识点的达标问题精练
1. (2022新疆)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变R0为定值电阻,R1为热敏电阻。在0℃~80℃的范围内,电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系如图乙所示。已知当温度t由10℃升高到30℃的过程中,热敏电阻R1的阻值变化了20Ω,则温度t由30℃升高到50℃的过程中,热敏电阻R1的阻值变化情况是( )
A. 阻值减小且阻值变化量小于20ΩB. 阻值减小且阻值变化量大于20Ω
C.阻值增大且阻值变化量小于20ΩD. 阻值增大且阻值变化量大于20Ω
【答案】A
【解析】CD.从图乙可以看出,温度越高,热敏电阻两端的电压越小,根据串联分压,热敏电阻的阻值变小,故温度越高,热敏电阻的阻值越小,当温度升高时,热敏电阻的阻值变小,故CD不符合题意;
AB.已知当温度t由10℃升高到30℃的过程中,热敏电阻R1的阻值变化了20Ω,从图乙可知看出,电压表的示数与温度的变化量之比是一个定值,这个定值为
在串联电路中,电源电压不变,故电压表的示数变化,也可以等于定值电阻两端的电压变化,故
当温度为10℃,热敏电阻的阻值为,此时电路中的电流为
同理,当温度为30℃时,热敏电阻的阻值为,此时电路中的电流为
则为
则热敏电阻的变化量为
当温度t由30℃升高到50℃的过程中,不变,热敏电阻的阻值越小,故变小,故热敏电阻的变化量小于20Ω,故A符合题意;B不符合题意。故选A。
2.如图电路,电源电压恒定,R1=12ΩR2=6ΩR3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3 AB.0.6 AC.0.9 AD.1.2 A
【答案】C
【解析】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测
电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=Ia(R1+R3)=0.6A×(12Ω+R3),
当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数:
Ib====0.6A+,
当R3=0时,Ib=0.6A+=1.2A,
当R3→∞时,Ib=0.6A,
由R3是定值电阻可知,0.6A<Ib<1.2A,结合选项可知C符合。
3. (2022四川广元)如图所示电路中,a、b、c分别是三只电表(电压表或电流表),R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压恒为6V,闭合开关S。当电表a、b为电流表,c为电压表时,电表a的示数为______A;当电表a、b为电压表,c为电流表,电表b的示数为_______V。
【答案】 0.3 4
【解析】闭合开关S,当电表a、b为电流表,c为电压表时,R1、R2并联,电流表a测R2支路的电流,电流表b测量干路电流;根据并联电路的电压特点可知,R2两端的电压为
U2=U=6V
通过R2支路的电流
所以电表a的示数为0.3A。
当电表a、b为电压表,c为电流表,R1、R2串联,电压表a测量电源电压,电压表b测量R2两端的电压;根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流为
根据串联电路的电流特点可知,通过R2的电流为
I2′=I=0.2A
由可知,R2两端的电压为
U2′=I2′R2=0.2A×20Ω=4V
所以电表b的示数为4V。
4. (2022广西桂林)在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电源电压恒定为,为滑动变阻器,、为定值电阻,且,。闭合开关前,应将的滑片移动至最_____(选填“左”或“右”)端;闭合开关,将滑片移至某点固定不动,当开关由点切换到点时,电压表示数变化了,电流表示数变化了,则_____。
【答案】 右 20
【解析】闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器接入阻值应最大,如图所示,滑片应调到最右端。
闭合开关S,将滑片移至某点固定不动,当开关S1在a点时,滑动变阻器与R串联,电压表测定值电阻R两端电压U1,电流表测电流I1,电源电压可表示为
---------①
当开关S1在b点时,滑动变阻器与 串联,电压表测电阻两端电压 ,电流表测电流,由于
根据串联分压
开关S1切换过程中,电压表示数变化了0.5V,可得
接入电路电阻增大,电流会减小
电源电压可表示为
---------②
联立①②式,可得
R0接入的阻值为
代入由①式
解得
则Rx两端电压和电流为
Rx电阻为
5.如图所示电路中,电源电压恒为3V,电阻R1为15Ω,同时闭合开关S1、S2,电流表示数0.3A,求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)R1、R2并联后的总电阻为多大?
【答案】(1)0.2A;(2)30Ω;(3)10Ω
【解析】(1)同时闭合开关S1、S2,两电阻并联,则两电阻电压均等于电源电压,由欧姆定律可得
(2)电流表测干路电流,则流过R2的电流为
I2=I-I1=0.3A-0.2A=0.1A
由欧姆定律可得
(3)由欧姆定律可得并联后总组织为
6.如图所示,甲图中小灯泡上标有“2.5V,0.75W”的字样,电压表如图乙所示.闭合开关,推动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电压表的示数如图丙所示.
求:(1)电源电压;
(2)电流表的示数;
(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值.
【答案】(1)4.3V;(2)0.3A;(3)6Ω.
【解析】由图甲所示电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端电压,
电流表测电路电流.
(1)由图乙可知,电压表没有调零,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,初始值为0.2V,
由图丙所示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V,则滑动变阻器两端电压UR=2V﹣0.2V=1.8V,
灯泡正常发光时其两端电压等于其额定电压2.5V,则电源电压:
U=UR+UL额=1.8V+2.5V=4.3V;
(2)电流表示数等于通过灯泡的电流,灯泡正常发光,电流I= PL额/ UL额=0.75W/2.5V=0.3A
(3)由欧姆定律:I=U/R可知,滑动变阻器接入电路的阻值:R= UR/I=1.8V/0.3A=6Ω.
7.如图所示,电源电压为6V,定值电阻R2=10Ω,若电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器上标有“20Ω 0.4A”字样(滑动变阻器的最大电阻为20Ω,允许通过的最大电流为0.4A),当只闭合S与S1,滑片移到b端时,电流表示数为0.15A。求:
(1)R1的阻值;
(2)当只闭合S与S1时,移动滑片电流表示数为0.2A,滑动变阻器连入电路的阻值;
(3)当只闭合S与S2时,在保证电路安全的前提下,求滑动变阻器的取值范围。
【答案】(1)20Ω;(2)10Ω;(3)5Ω~10Ω
【解析】(1)由电路图可知,只闭合S与S1,滑片移到b端时,定值电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压,由欧姆定律可得,此时电路中的总电阻为
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以定值电阻R1的阻值为
(2)当只闭合S与S1时,移动滑片电流表示数为0.2A,此时电路的总电阻为
故可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)只闭合S与S2时,定值电阻R2与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压,因电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,为了确保电路安全,则电路最大电流为0.4A,则由欧姆定律可知,此时电路的总电阻为
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为
由电压表量程可知,当电压表示数为3V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以定值电阻R2两端电压为
由欧姆定律得电路中的最小电流为
因串联电路电流处处相等,所以滑动变阻器接入电路的最大阻值为
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为5Ω~10Ω。
8.如图所示,L是标有“2V 1W”字样的灯泡,不考虑灯泡电阻受温度的影响,电流表A1、电流表A的量程均为00.6A,电源电压保持不变.将滑动变阻器的滑片P滑至b端,当断开S1、闭合S2,电压表的示数为6.0V,电流表A的示数为0.30A;当闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.10A;
(1)求滑动变阻器的最大阻值;
(2)求R1的阻值;
(3)断开S1、S2,为了保证电路的安全,求滑动变阻器的阻值调节范围。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)当断开S1、闭合S2时,电灯被短路,电阻R1没有接入电路,只有滑动变阻器接入电路,电压表测量滑动变阻器的电压,也是电源的电压,电源电压为
滑动变阻器的最大阻值为
(2)闭合S1、S2时,即电阻R1可以接到电源上,电流表A1的示数为0.10A,是电阻R1的电流I1,故电阻R1的电阻为
(3)电灯的额定电压为2V,额定功率为1W,则电灯的额定电流为
灯的电阻为
断开S1、S2,滑动变阻器与电灯串联,电压表测量滑动变阻器的电压,由于在(1)中的电压表的读数为6V,故电压表用的是的量程,最大电压大于电源电压,电压表不会超过量程,故应从电流表与电灯的因素考虑,电灯的额定电流为0.5A,故电路中的电流不能超过0.5A,此时电路的总电阻为
滑动变阻器的最小阻值为
所以滑动变阻器的变化范围是。
9. (2021安徽)如图所示的电路中,电源电压U不变,r、R1和R2均为定值电阻,其中r=1Ω,R1=14Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7V。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)3.0V;(2)9Ω
【解析】(1)闭合S1,将S2掷于1端,电阻R1和r串联,电压表测量R1两端的电压,通过电路的电流
r两端的电压
Ur=Ir=0.2A×1Ω=0.2V
电源电压
U=U1+Ur=2.8V+0.2V=3.0V
(2)将S2切换到2端,电阻R2和r串联,电压表测量R2两端的电压,r两端的电压
电路中的电流
电阻R2的阻值
10.在我们的日常生活中,有一种测量物体质量的电子秤,其测量部分的原理如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力的大小而发生变化的可变电阻),定值电阻R0(保护电阻),显示体重大小的仪表A(实质上是电流表)组成,且已知压力传感器R的电阻值与所受压力的关系如下表所示,当踏板收到的压力为1000N时,电流表示数为0.03A;设踏板和压杆的质量忽略不计,电源电压恒为6V,取g=10N/kg;求:
(1)R0的阻值为多少?
(2)如果某物体放在该秤踏板上,电流表的示数为0.04A,这个物体的质量为多少kg?
(3)在该电子秤的量程范围内,电流表的示数范围是多少?
【答案】(1)100Ω;(2)150kg;(3)0.02A~0.06A
【解析】(1)两电阻串联,电流表示数为0.03A,电源电压恒为6V,则总电阻为
根据表格可知,当踏板受到的压力为1000N时,R的阻值为100Ω,则R0的阻值为
(2)如果某物体放在该秤踏板上,电流表的示数为0.04A,此时的总电阻为
压敏电阻的阻值为
根据表格可知,当压敏电阻的阻值为50Ω时,此时的压力的大小为1500N,这个物体的质量为
(3)当压力为零时,此时压敏电阻的阻值为200Ω,总电阻为
此时电流表的示数为
当压力最大为2000N时,此时压敏电阻的阻值为零,此时总电阻为
此时电流表的示数最大,最大值为
压力F/N
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
电阻R/Ω
200
175
150
125
100
75
50
25
0
压力F/N
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
电阻R/Ω
200
175
150
125
100
75
50
25
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